A. Džiaugys. Saulės energetika krenta į dirbtinio intelekto glėbį?

Saulės energetikai ryžtingai plečiantis pasaulyje (o ir Lietuvoje), vis dažniau susiduriama su tokių elektrinių efektyvumo klausimais. Didėja elektrinės – didėja ir problemos. Ypač tai aktualu didžiųjų saulės parkų operatoriams. Neretai jie susiduria su klausimu – ar saulės elektrinė tikrai veikia taip efektyviai, kaip planuota ją projektuojant? Juk net ir keliais procentais mažesnė elektros generacija gali sugriauti rožinius investicijų grąžos planus.

Konkurencijai rinkoje augant, natūralu, kad saulės elektrinių projektų vystytojų ir operatorių investicijų pelningumas mažėja. Tai — globali tendencija, apie kurią kalbama visose pasaulio rinkose.

Skirtingose geografinėse platumose atlikti moksliniai tyrimai rodo, kad net ir naujai į tinklą pajungti saulės parkai dažnai gali siekti tik iki 80% savo suplanuoto pajėgumo. Jei privačiame sektoriuje nedidelę elektrinę jos šeimininkas gali greitai audituoti ir identifikuoti bei pašalinti problemas, tai kur kas sudėtingiau padaryti didelio saulės parko operatoriui.

Augantį elektrinių efektyvumo problemos mastą gerai iliustruoja vienas faktas – šiandien Europoje ir JAV aktyviai veikia per 40 startuolių, kurie vysto dirbtinio intelekto sprendimus saulės energetikos sektoriui. Jie mato milijardinės vertės rinką, kuri nuolat plečiasi.

Kai kurios šių kompanijų yra pritraukusios iki 400 ar net 500 mln. USD investicijų technologijų vystymui ir savo dėmesį fokusuoja į didelių saulės parkų veiklos optimizavimą bei decentralizuotų elektros perdavimo ir saugojimo sistemų kūrimą.

Specialistų teigimu, jau per ateinančius 5 metus pasaulyje atsiras naujos kartos dirbtiniu intelektu ir deep learning paremtos paslaugos, kurios gali kilstelėti saulės elektrinių technologijas į naują lygį. Apie tai šiandien kalba ir didieji keitiklių (inverterių) gamintojai, pavyzdžiui, vieni šios rinkos lyderių „Huawei“, „SolarEdge“ ar „Sungrow“.

Kur pradingo efektyvumas?

Saulės elektrinė iš esmės yra pasyvi sistema. Joje energijos virsmas vyksta be jokių apčiuopiamų fizinių (mechaninių) procesų – nėra trinties, niekas nedega, negaruoja, neskyla ir t.t. Nepaisant to, energijos nuostoliai gaminant elektrą iš saulės energijos gali varijuoti labai plačiame diapazone. Pavyzdžiui, tai priklauso nuo projekto, leidžiančio elektrinei dirbti maksimaliai efektyviai, nuo elektrinėje naudojamų saulės modulių ir juose esančių elementų, nuo elektros instaliacijos kokybės, nuo elektros keitiklių (inverterių) efektyvumo, galiausiai nuo įvairių išorinių poveikių.

Didelė drėgmė, karštis, oro užterštumas, druskų sukeliama korozija ir kiti veiksniai gali ženkliai sumažinti saulės elektrinės efektyvumą. Didžiųjų saulės parkų vystytojai apie tai mažai galvoja, nes pirmiausiai vertinamas investicinio projekto pelningumas „ekselio lentelėje”, dažnai pamirštant apie ilgalaikę elektrinės perspektyvą.

Deja, tenka pripažinti, kad tiek privačiame smulkių elektrinių, tiek stambiame didžiųjų saulės parkų segmente šiandien diegiami saulės energetikos sprendimai vis dar dažnai yra ribojami senovinio požiūrio į energetiką. Žiūrima, kas pigiausia dabar, kas maksimaliai sumažins pagamintos kilovatvalandės kainą šiandien, o ne bus naudingiausia ilgalaikėje perspektyvoje.

Todėl diegiamos saulės elektrinės realybėje neretai generuoja mažiau, nei tikėtasi, o jų operatoriai dažniausiai tik reaguoja į situacijas, o ne jas proaktyviai numato ir sprendžia. Būtent išankstinio problemų nustatymo bei šalinimo sprendimus šiandien aktyviausiai ir kuria pažangiausi JAV energetikos sprendimų startuoliai.

Nuotolinis saulės elektrinių generacijos auditas, didžiųjų duomenų analizė, skirtingų tipų elektrinių ir geografinių platumų duomenų analizė ir lyginimas. Visi šie elektrinių efektyvumo vertinimo metodai padeda iš anksto identifikuoti galimas problemas ir pateikti jų sprendimo būdus.

Jau netolimoje ateityje ištisi saulės parkai taps vienu gyvu organizmu, kuriame kompiuteriai realiu laiku analizuos elektros generacijos duomenis, skanuos inžinerinių sistemų veikimo efektyvumą, nustatys problemų simptomus dar prieš jiems išryškėjant. Ir kas iš to? Maksimaliai efektyvus elektrinės darbas, maksimali generacija ir maksimali investicijų grąža.

Dar daugiau – diegiant tokias save valdančias DI sistemas, bus sukurta vertikaliai integracijai atvira elektros gamybos platforma. Ją bus galima sujungti su kitomis sudėtingomis, DI valdomomis išmanių namų, išmaniųjų miestų sistemomis ir galiausiai – išmaniu globaliu energijos perdavimo ir saugojimo tinklu.

Vertikali integracija taps realybe

Gyvename išties įdomiais, didelių permainų energetikoje laikais. Lietuvoje, o ir visose kitose ES šalyse vis dar veikia seniems poreikiams pritaikyti elektros skirstymo tinklai, kuriuos ateinanti decentralizuota atsinaujinanti energetika ir EV transporto infrastruktūra pakeis neatpažįstamai.

Šiandien kuriamos saulės elektrinių valdymo sistemos, paremtos dirbtiniu intelektu, leis ne tik iš anksto diagnozuoti ir pašalinti saulės modulių, elektros jungčių, inverterių klaidas bei gedimus; dirbtinis intelektas spręs ir decentralizuoto elektros perdavimo, sugeneruotos energijos saugojimo ir paties tinklo efektyvumo problemas.

Dar daugiau naudos dirbtiniu intelektu ir deep learning paremti sprendimai atneš vertikaliai integruotose buitinėse ir pramonės energetikos sistemose, kurios apima energijos gamybą, saugojimą, skirstymą, išmanių namų sprendimus, taip pat EV automobilių krovimo ir jų baterijų panaudojimo tinklo reikmėms sprendimus.

Minėjau, kad gyvename įdomiais laikais. Juk dabar spręsdami iš pirmo žvilgsnio gana primityvias inžinerines saulės elektrinių efektyvumo problemas, mes iš esmės pradedame kurti geriau integruoto, 100% atsinaujinančia energetika paremto, tvaraus pasaulio modelį.

Jau šiandien kuriame pasaulį, kuriame kiekvienas verslas ar namų ūkis pažangių technologinių sprendimų pagalba galės tapti aktyviais elektros rinkos dalyviais, galės tinklui teikti balansavimo paslaugas ir taps nebe elektros vartotojais, o pilnaverčiais elektros rinkos dalyviais. Visa tai dar vakar atrodė kaip mokslinė fantastika. Rytojus ateis greičiau, nei manome.

Komentaro autorius — Andrius Džiaugys, „Eternia Solar LT“ vadovas